Biología Celular: Potencial de Membrana y Acción
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Questions and Answers

¿Cuál de los siguientes neurotransmisores es considerado excitatorio?

  • Glutamato (correct)
  • Glicina
  • GABA
  • Serotonina
  • ¿Qué catalizan las proteínas enzimáticas?

  • La unión de neurotransmisores
  • El crecimiento celular
  • El transporte de oxígeno
  • Reacciones químicas específicas (correct)
  • ¿Cuál es el primer paso en la liberación de neurotransmisores?

  • Apertura de canales de calcio
  • Unión a receptores
  • Llegada del potencial de acción (correct)
  • Fusión vesicular
  • ¿Qué tipo de proteína es la hemoglobina?

    <p>De transporte (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguiente es una función de los neuropéptidos?

    <p>Modulación de neurotransmisores (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué estructura de las proteínas está relacionada con su forma específica?

    <p>Estructura terciaria (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los neurotransmisores es incorrecta?

    <p>Los neurotransmisores siempre son excitatorios. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué determina las propiedades específicas de un aminoácido?

    <p>La cadena lateral (R) (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal diferencia entre sinapsis eléctrica y química en términos de velocidad?

    <p>La sinapsis eléctrica es muy rápida. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de señal synáptica aleja el potencial de membrana del umbral de disparo?

    <p>IPSP (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes se activa por receptores acoplados a proteínas G?

    <p>AMPc (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre durante la sumación temporal en la integración sináptica?

    <p>Se acumulan potenciales postsinápticos de una misma sinapsis. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes efectos tiene la activación de la proteína quinasa A (PKA)?

    <p>Regulación de la transcripción génica. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué elemento es clave en el sistema de segundos mensajeros GMPc?

    <p>Guanilato ciclasa (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la consecuencia principal de la entrada de Na⁺ en el músculo?

    <p>Generación de un potencial de acción. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto caracteriza a la sinapsis química en comparación con la sinapsis eléctrica?

    <p>Es unidireccional. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el primer paso en el mecanismo de apertura de canales iónicos?

    <p>Estimulación a través de cambios de voltaje. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de biopotencial refleja el estado de reposo de una neurona?

    <p>Potencial de membrana en reposo. (D)</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de la PCR, ¿qué ocurre durante la fase de alineación?

    <p>Los primers se unen al ADN molde. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes aplicaciones es correcta para la técnica de patch clamp?

    <p>Estudio de efectos farmacológicos sobre canales iónicos. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué registra un electrocardiograma (ECG)?

    <p>Actividad eléctrica del corazón. (D)</p> Signup and view all the answers

    En la apertura de un canal iónico, ¿qué permite el flujo de iones?

    <p>El cambio conformacional del canal. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la importancia de los biopotenciales en medicina?

    <p>Reflejan la actividad funcional de tejidos excitables. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el voltaje aproximado del potencial de membrana en reposo en neuronas?

    <p>-70 mV. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una aplicación de la optogenética?

    <p>Estudio de circuitos neuronales (D)</p> Signup and view all the answers

    En la inmunohistoquímica, ¿qué tipo de anticuerpo se utiliza en la técnica indirecta?

    <p>Anticuerpo primario no marcado y secundario marcado (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué técnica utiliza colorantes fluorescentes sensibles a Ca²⁺?

    <p>Imagenología de Calcio (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes es un mecanismo de la optogenética?

    <p>La luz activa o inhibe células con proteínas sensibles (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aplicación se relaciona más con el estudio de la transmisión sináptica?

    <p>Imagenología de Calcio (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteristica tienen las uniones gap en las células?

    <p>Permiten la comunicación eléctrica y metabólica entre células. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes componentes forma parte de un conexón en las uniones gap?

    <p>Conexinas (C)</p> Signup and view all the answers

    Durante la fase de despolarización en las células del miocardio, ¿qué ion entra principalmente?

    <p>Na⁺ (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene el sistema nervioso parasimpático sobre la frecuencia cardiaca?

    <p>La reduce (C)</p> Signup and view all the answers

    En la sinapsis química, ¿qué neurotransmisor es liberado en la sinapsis neuromuscular?

    <p>Acetilcolina (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función tienen los canales de calcio en la transmisión sináptica?

    <p>Desencadenan la fusión de vesículas sinápticas. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la repolarización es correcta?

    <p>Implica la salida de K⁺. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué condiciones se asocian con alteraciones en las conexinas?

    <p>Arritmias cardíacas y sordera congénita. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué proceso transforma el ADN en ARN mensajero durante la expresión génica?

    <p>Transcripción (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes estructuras se forma primero en la síntesis de proteínas?

    <p>Polipéptido (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función tienen los canales iónicos en la membrana celular?

    <p>Permitir el paso de iones (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de canales iónicos se activan en respuesta a cambios de voltaje?

    <p>Dependientes de voltaje (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la secuencia correcta en la relación entre gen y proteína funcional?

    <p>Gen → ARNm → ribosoma (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes funciones NO es realizada por las proteínas funcionales?

    <p>Almacenamiento de energía (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se definen los polipéptidos?

    <p>Cadena lineal de aminoácidos (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de estímulo provoca la apertura de canales iónicos?

    <p>Estimulación eléctrica (C)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Despolarización celular

    Proceso donde el potencial de membrana se vuelve menos negativo, conduciendo a la contracción celular, generado por la entrada de iones sodio (Na+) o calcio (Ca2+)

    Repolarización celular

    Proceso de retorno al potencial de membrana en reposo, mediado por la salida de iones potasio (K+)

    Uniones Gap

    Canales proteicos que permiten la comunicación directa entre el citoplasma de células adyacentes, facilitando el paso de iones, metabolitos y segundos mensajeros

    Sinapsis química

    Forma más común de comunicación entre neuronas en mamíferos, donde la señal se transmite mediante la liberación de neurotransmisores en el espacio sináptico

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    Neurotransmisor

    Molécula liberada para la comunicación en la sinapsis química, que se une a receptores en la membrana postsináptica

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    Sinapsis neuromuscular

    Tipo específico de sinapsis química donde una neurona se conecta con una fibra muscular, usando acetilcolina (ACh) como neurotransmisor

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    Sistema Simpático

    Parte del sistema nervioso autónomo que acelera la frecuencia cardíaca.

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    Sistema Parasimpático

    Parte del sistema nervioso autónomo que disminuye la frecuencia cardiaca.

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    Receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR)

    Receptores que se encuentran en las células musculares y que son activados por la acetilcolina. Son canales iónicos que permiten el paso de iones sodio (Na+) hacia el interior de la célula.

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    Sinapsis eléctrica

    Un tipo de sinapsis en la que la comunicación entre neuronas ocurre a través de uniones gap, que son canales proteicos que permiten el paso directo de iones de una célula a otra. Es muy rápida y bidireccional.

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    Integración sináptica

    El proceso por el cual una neurona combina múltiples señales sinápticas (excitatorias e inhibitorias) para generar una respuesta. Esto le permite procesar información compleja.

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    Sumación espacial

    Ocurre cuando múltiples sinapsis activan una neurona al mismo tiempo, sumando sus efectos, pudiendo generar un potencial de acción.

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    Sumación temporal

    Ocurre cuando una misma sinapsis se activa repetidamente en un tiempo corto, acumulando sus efectos y llegando al umbral de disparo.

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    Sistema de segundos mensajeros

    Vías de señalización intracelular que amplifican las señales de un receptor activado por una hormona o neurotransmisor, permitiendo respuestas más complejas.

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    AMPc

    Un segundo mensajero importante, activado por receptores acoplados a proteínas G (GPCRs). Regula muchas actividades celulares, como el metabolismo y la transcripción génica.

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    ¿Qué son los neurotransmisores?

    Son moléculas químicas que transmiten señales entre las neuronas y otras células del cuerpo.

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    Glutamato

    Es un neurotransmisor excitatorio, lo que significa que aumenta la probabilidad de que una neurona envíe una señal.

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    GABA

    Es un neurotransmisor inhibitorio, lo que significa que reduce la probabilidad de que una neurona envíe una señal.

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    Dopamina

    Neurotransmisor involucrado en el placer, la motivación, la memoria y el movimiento.

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    Acetilcolina

    Neurotransmisor responsable de la contracción muscular y la memoria.

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    Estructura terciaria de una proteína

    Se refiere a la forma tridimensional de una proteína, determinada por las interacciones entre los aminoácidos.

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    ¿Qué hace el colágeno?

    Es una proteína estructural que proporciona soporte y flexibilidad a los tejidos como la piel, los huesos y los tendones.

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    Aminoácidos

    Son las unidades básicas que forman las proteínas, cada uno con una cadena lateral diferente que define sus propiedades.

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    Enlace peptídico

    Unión química que conecta dos aminoácidos, formando cadenas de aminoácidos llamadas polipéptidos.

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    Polipéptido

    Cadena lineal de aminoácidos que adquiere una estructura tridimensional para convertirse en una proteína funcional.

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    ¿Qué es una proteína?

    Molécula biológica que realiza funciones específicas en el cuerpo, como catálisis, transporte, señalización y estructura celular.

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    Expresión génica

    Proceso por el cual la información de un gen se utiliza para crear una proteína funcional.

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    Transcripción

    El ADN se copia en una molécula de ARN mensajero (ARNm).

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    Traducción

    El ARNm se lee en los ribosomas, donde se ensamblan aminoácidos en la secuencia codificada por el ARNm, formando un polipéptido.

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    Canales Iónicos

    Proteínas transmembrana que forman poros selectivos para el paso de iones a través de la membrana celular.

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    Funcionalidad de los canales iónicos

    Permiten el paso de iones específicos en respuesta a estímulos externos o cambios en el entorno celular.

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    Biopotenciales

    Diferencias de voltaje en las membranas celulares causadas por el movimiento de iones.

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    Potencial de membrana en reposo

    Voltaje estable presente en una célula no estimulada, usualmente negativo, alrededor de -70mV en las neuronas.

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    Potencial de acción

    Evento transitorio de cambio rápido en el voltaje de la membrana celular, causado por la apertura y cierre de canales iónicos dependientes de voltaje. Se caracteriza por despolarización y repolarización.

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    Electrocardiograma (ECG)

    Registro gráfico de la actividad eléctrica del corazón, permite detectar problemas como arritmias, infartos, etc.

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    Electroencefalograma (EEG)

    Registro gráfico de la actividad eléctrica del cerebro, permite diagnosticar enfermedades como la epilepsia, trastornos del sueño, etc.

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    Patch Clamp

    Técnica que permite medir la corriente eléctrica que pasa por un canal iónico individual en células vivas.

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    PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)

    Técnica que permite amplificar fragmentos específicos de ADN para su análisis molecular.

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    Pasos de la PCR

    1. Desnaturalización: Separación de las cadenas de ADN. 2. Alineación: Unión de los primers al ADN. 3. Extensión: La ADN polimerasa sintetiza nuevas cadenas.
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    Optogenética

    Técnica que usa luz para controlar la actividad de células específicas, generalmente neuronas, mediante proteínas sensibles a la luz.

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    Canales rhodopsinas

    Proteínas sensibles a la luz que se insertan en las células objetivo para controlar su actividad mediante la luz.

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    Inmunohistoquímica

    Método que utiliza anticuerpos marcados para localizar y visualizar proteínas específicas en tejidos.

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    Imagenología de Calcio

    Técnica que usa colorantes fluorescentes sensibles al calcio para medir cambios en sus niveles dentro de las células.

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    Fura-2 o GCaMP

    Colorantes fluorescentes sensibles al calcio usados en Imagenología de Calcio para medir cambios en sus niveles.

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    Study Notes

    Potencial de Membrana

    • Es la diferencia eléctrica entre el interior y exterior de una célula.
    • Se debe a la distribución desigual de iones (Na+, K+, Cl-) y proteínas con carga negativa.
    • Factores principales:
      • Gradiente de concentración iónica: K+ mayor concentración dentro; Na+ mayor concentración fuera.
      • Permeabilidad selectiva de la membrana: Mayor permeabilidad al K+ que al Na+ en reposo.
      • Bomba de sodio-potasio (Na+/K+ ATPasa): Mantiene el gradiente iónico bombeando 3 Na+ fuera y 2 K+ dentro, usando ATP.
    • Valor típico en neuronas y músculos: -70 mV.

    Potencial de Acción

    • Es un cambio transitorio y rápido en el potencial de membrana.
    • Se propaga como señal eléctrica a través de la célula.
    • Fases:
      • Despolarización: Canales de Na+ se abren; Na+ entra rápido; potencial positivo (+30 mV).
      • Repolarización: Canales de Na+ se inactivan; Canales de K+ se abren; K+ sale; potencial retorna negativo.
      • Hiperpolarización: Canales de K+ tardan cerrar; potencial disminuye por debajo del valor de reposo.

    Potencial Cardiaco

    • Inicia en el nodo sinoauricular (SA), el marcapasos.
    • Impulsos espontáneos con despolarización lenta por canales "funny" (If) y de calcio.
    • Conducción: Atraviesa el nodo AV y el haz de His para coordinar la contracción ventricular,retrasando el impulso.
    • Células especializadas con despolarización lenta (SA, AV) y rápida (fibras de Purkinje y miocardio).
    • Las fases incluyen despolarización (entrada de Na+ o Ca2+) y repolarización (salida de K+).
    • Regulación: Simpático (aumenta la frecuencia cardiaca) y Parasimpático (la reduce).
    • Uniones Gap para comunicación entre células.

    Potencial de Acción

    • Potencial de membrana en reposo es de -70 mV.
    • Cambio en el voltaje (despolarización) hace abrir canales iónicos de sodio (Na+).
    • El Na+ entra en la célula y despolariza la membrana hasta alcanzar un voltaje positivo (aprox. +30 mV).
    • Luego, los canales de sodio se cierran y se abren canales de potasio (K+) que permiten la salida de este ion de la célula.
    • La salida de K+ reestablece el potencial de reposo (repolarización).
    • En algunos casos, la repolarización puede sobrepasar el potencial de reposo, generando una hiperpolarización transitoria.

    Sinapsis Química

    • Neuronas comunican con otras células.
    • Es la forma más común en mamíferos.
    • Fases clave:
      • Llegada del impulso al botón presináptico.
      • Apertura de canales de Ca2+ dependientes de voltaje.
      • Entrada de Ca2+ que induce la liberación de neurotransmisores al espacio sináptico.
      • Unión de neurotransmisores a receptores en la membrana postsináptica, creando cambio en voltaje.
      • Reciclaje o degradación de neurotransmisores

    Integración Sináptica

    • Neurona combina señales sinápticas.
    • Mecanismos:
      • Sumación espacial: Potenciales postsinápticos (EPSP o IPSP) de varias sinapsis.
      • Sumación temporal: Potenciales postsinápticos de una sola sinapsis en tiempo rápido.
    • Importancia: Permite que las neuronas procesen información y decidan si generan un potencial de acción.

    Sistemas de Segundos Mensajeros

    • Vías de señalización intracelular (amplifican la señal de un receptor).
    • Principales sistemas:
      • AMPc (monofosfato de adenosina cíclico)
      • GMPc (monofosfato de guanosina cíclico)
      • IP3/DAG (inositol trifosfato/diacilglicerol)
      • Calcio (Ca2+)

    Neurotransmisores

    • Moléculas que median la comunicación entre neuronas y otras células.
    • Clasificación:
      • Aminoácidos (excitatorios/inhibitorios)
      • Aminas biógenas
      • Neuropéptidos

    Canales Iónicos

    • Proteínas transmembrana que forman poros selectivos para iones.
    • Estructura: Compuestos por subunidades proteicas que forman un canal central.
    • Clasificación: Por activación (voltaje, ligando, mecánico) y selectividad (selectivos/no selectivos).
    • Importancia: Generan y regulan potenciales eléctricos, intervienen en la contracción muscular, transmisión sináptica y regulación osmótica.

    Otros (herramientas experimentales/biopotenciales)

    • Patch Clamp: Técnica para medir actividad eléctrica de canales iónicos en células vivas.
    • PCR: Amplificación de fragmentos de ADN.
    • Optogenética: Combina genética y luz para controlar células (específicamente neuronas).
    • Inmunohistoquímica: Localiza proteínas específicas en tejidos usando anticuerpos.
    • Imagenología de Calcio: Mide cambios en los niveles de calcio intracelular mediante colorantes fluorescentes.
    • Biopotenciales: Diferencias de voltaje generadas por el movimiento de iones a través de membranas celulares. Incluye Potencial de membrana en reposo y de Acción, potenciales en diferentes tejidos (ej: musculares, cardíacos, nerviosos).

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    Este cuestionario explora el potencial de membrana y el potencial de acción en células. Se abordan conceptos clave como la distribución de iones, el gradiente de concentración, y los procesos de despolarización y repolarización. Ideal para estudiantes de biología celular que deseen profundizar en estos temas fundamentales.

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